Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Tecnica delle costruzioni II
Docente
Prof. Grande Ernesto
Settore Scientifico Disciplinare
ICAR/09
CFU
6
Descrizione dell'insegnamento

Il corso comprende parti teoriche ed esercitative riguardanti le strutture in cemento armato precompresso e le strutture in acciaio, comprese le unioni bullonate e saldate.

Per quanto riguarda le strutture in cemento armato precompresso, vengono introdotti inizialmente concetti di base volti ad individuare le principali tecniche di realizzazione e la loro influenza sulle prestazioni finali degli elementi strutturali. Successivamente, si passa ad illustrare alcuni concetti specifici relativi al dimensionamento e alla verifica delle sezioni in cemento armato precompresso, tenendo conto degli effetti legati alle perdite di tensione per fenomeni istantanei e per fenomeni differiti.

Nel caso delle strutture in acciaio vengono dapprima illustrate le principali caratteristiche del materiale acciaio impiegato nelle strutture metalliche e le prove sperimentali per la caratterizzazione. Si passa poi alla descrizione dei profili commerciali impiegati nelle strutture metalliche evidenziandone le loro peculiarità e gli aspetti di cui tenere conto nelle fasi di dimensionamento e verifica. Nell’ambito del corso si pone particolare attenzione proprio ai metodi di verifica e dimensionamento delle membrature in acciaio. Nella parte finale del corso si passa poi ai sistemi di unione nelle strutture in acciaio sia bullonati che saldati.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)
Il corso di Tecnica delle Costruzioni II coniuga le conoscenze acquisite in particolare nel corso di Tecnica delle Costruzioni I con le basi teoriche e pratiche finalizzate alla verifica e al dimensionamento delle strutture in cemento armato precompresso e in acciaio.

Al termine del corso gli studenti possiederanno le conoscenze teoriche e le abilità pratiche per la progettazione di elementi strutturali in cemento armato precompresso e in acciaio, anche alla luce delle indicazioni specifiche contenute nelle normative tecniche.

Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:
  • riconoscere le basi teoriche per la progettazione di strutture in cemento armato precompresso ed in acciaio soggette a carichi statici;
  • adoperare gli strumenti ed i metodi di base necessari per la progettazione e la verifica di singoli elementi strutturali (travi in cemento armato precompresso, tiranti, travi e pilastri in acciaio), nonché di semplici strutture come portali e telai;
  • affrontare e risolvere il dimensionamento e la verifica dei sistemi di collegamento.
Le principali conoscenze acquisite (Descrittore di Dublino 1) riguardano infatti in modo particolare i metodi alla base del dimensionamento e della verifica di elementi in cemento armato precompresso e in acciaio (nonché delle unioni saldate e bullonate) soggetti a stati di sollecitazione quali sforzo normale, flessione semplice, flessione composta e taglio, andando a guardare altresì in modo critico gli approcci proposti e le indicazioni contenute dalle attuali normative tecniche.

La conoscenza e comprensione di tali aspetti consentono all’allievo di essere in grado di utilizzare i metodi appresi per la verifica e il dimensionamento di elementi in cemento armato precompresso e in acciaio all’interno di un organismo strutturale, di individuare i modelli di calcolo con la consapevolezza delle ipotesi alla base, di eseguire la valutazione delle sollecitazioni sulle parti costituenti le membrature e le connessioni metalliche ed, infine, di effettuare la verifica e il dimensionamento in accordo ai metodi previsti dalle normative tecniche. Tutto ciò fornisce all’allievo la capacità di affrontare problematiche di base nel campo della Tecnica delle Costruzioni sia tramite lo sviluppo di calcoli manuali basati su modelli e ipotesi semplificative sia tramite l’utilizzo di software di calcolo.

Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2) si concretizzano nel fatto che gli allievi saranno in grado di applicare le loro conoscenze per individuare il modello di calcolo più adeguato per l’elemento o il collegamento che si vuole studiare, valutare lo stato di sollecitazione derivante dai carichi ed eseguirne la verifica o il progetto tenendo conto delle indicazioni previste nelle normative tecniche. Ciò consente agli studenti di raggiungere capacità critiche, selettive e sintetiche volte a formulare giudizi anche sulla base di informazioni limitate o incomplete e di effettuare attente riflessioni sulle possibili soluzioni progettuali ad uno stesso problema.

L’autonomia di giudizio verrà sviluppata in particolare tramite le attività di esercitazioni, svolte sia nell’ambito della didattica erogativa sia nell’ambito della didattica interattiva. In particolare, grazie alla presenza di un laboratorio virtuale, lo studente sarà chiamato a svolgere alcune esercitazioni progettuali al termine delle quali sarà trasmesso in automatico un resoconto delle scelte effettuate e dei possibili errori al docente responsabile dell’insegnamento. Ciò consentirà al docente di interagire direttamente ed efficacemente con il singolo studente individuando punti di forza e di debolezza.

La valutazione dell’acquisizione dell’autonomia di giudizio avverrà infatti sia in itinere, in particolare sulla base degli esiti dei questionari e delle esercitazioni progettuali, sia durante la prova di accertamento finale.

Le abilità comunicative dello studente si concretizzeranno proprio nella capacità di comunicare in modo chiaro e preciso le scelte progettuali adottate, nonché le conoscenze e le valutazioni effettuate nello svolgimento delle esercitazioni progettuali e degli esercizi numerici. La verifica del conseguimento di tali abilità verrà infatti effettuata sia in occasione della prova di accertamento finale sia durante le sessioni di tipo seminariale, dove singoli studenti o gruppi di essi verranno chiamati a illustrare lo svolgimento delle applicazioni progettuali.

Infine, per quanto riguarda le capacità di apprendimento, lo studente acquisirà capacità tali da consentirgli di affrontare la verifica e il progetto di elementi in cemento armato precompresso e in acciaio anche alla luce di differenti soluzioni. Tali capacità si tradurranno in conoscenza e acquisizione di strumenti metodologici per la crescita culturale e per l’aggiornamento continuo autonomo delle proprie conoscenze. La verifica della capacità di apprendimento verrà effettuata tramite le prove d’esame, nonché sulla base delle discussioni tenute nell’ambito delle aule virtuali.
Prerequisiti

Per affrontare il corso di Tecnica delle Costruzioni II è necessario possedere gli strumenti teorici forniti in particolare dal corso di Tecnica delle Costruzioni I. Tali conoscenze rappresentano un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Contenuti dell'insegnamento
  1. Strutture in c.a.p.
  2. La tecnologia della precompressione
  3. Dimensionamento e verifica delle sezioni in c.a.p.
  4. Il taglio nelle strutture in c.a.p.
  5. I punti limite
  6. Il cavo risultante
  7. Il fuso di Guyon
  8. Il sistema equivalente alla precompressione
  9. Il cavo concordante
  10. Cadute di tensione
  11. Strutture in acciaio
  12. Materiali di base e Prodotti industriali
  13. Problemi di resistenza degli elementi strutturali
  14. Problemi di instabilità degli elementi strutturali
  15. Unioni bullonate
  16. Unioni saldate
Attività didattiche
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.

Le videolezioni riguardano in particolare sia argomenti di teoria sia applicazioni numeriche. Queste ultime sono in particolare finalizzate a presentare agli studenti la risoluzione di applicazioni progettuali contestualizzate altresì nell’ambito delle indicazioni previste dalle attuali normative tecniche per le costruzioni.

L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione. In particolare, in tale ambito è previsto un laboratorio virtuale che consiste nello svolgimento online da parte dello studente di alcune applicazioni predisposte dal docente con feedback inviato in automatico al docente stesso che, sulla base del feedback ricevuto, provvede poi a coinvolgere lo studente nell’ambito delle attività seminariali programmate in una discussione aperta anche agli altri studenti.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si svolge in forma scritta sia nella sede di Roma che nelle sedi esterne, e la prova ha una durata massima di 120 minuti.

La prova è costituta fondamentalmente da due parti. La prima parte riguarda la risoluzione di uno o più esercizi numerici ed è finalizzata ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso (descrittore di Dublino 1); il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di verifica e progetto di elementi in c.a.p. e in acciaio (descrittore di Dublino 2); l’ autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) e la consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate.

La seconda parte della prova consiste nel rispondere a domante finalizzate alla presentazione e alla discussione critica di argomenti di teoria. Ciò consente in particolare di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli argomenti trattati nel corso.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio dei seguenti testi:

  • Claudio Bernuzzi, Progetto e verifica delle strutture in acciaio, Hoepli
  • Radogna Emanuele F., Tecnica delle costruzioni. vol. 2: Costruzioni composte Acciaio-calcestruzzo, cemento armato, cemento armato precompresso, Zanichelli
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (e.grande@unimarconi.it)